呂文斌

【摘要】集裝箱是港口碼頭發(fā)展過程當(dāng)中的重要組成部分，對于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。然而，在建設(shè)和諧社會過程當(dāng)中，集裝箱裝卸傳統(tǒng)的作業(yè)模式存在能量消耗大與環(huán)境污染大等弊端，不利于節(jié)能減排和環(huán)境的保護(hù)。本文基于分析國內(nèi)集裝箱港口節(jié)能減排現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上，從五大方面提出了節(jié)能減排等優(yōu)化措施。

【關(guān)鍵詞】港口;集裝箱;裝卸流程;節(jié)能優(yōu)化

一、國內(nèi)集裝箱港口節(jié)能減排現(xiàn)狀

集裝箱港口上有眾多機(jī)械以柴油為燃料，以柴油作為動力源的輪胎式集裝箱門式起重機(jī)（RTG）能耗占生產(chǎn)總能耗的40%-50%。柴油作為動力源的場橋不僅成本很高，而且污染嚴(yán)重。在此情形下，在集裝箱港口的“油改電”過程當(dāng)中，新型的RTG已經(jīng)得到了投產(chǎn)使用而且在使用過程當(dāng)中取得了良好的效果，甚至部分新建的碼頭已經(jīng)開始采用了軌道式的集裝箱門式起重機(jī)。

集裝箱港口在生產(chǎn)作業(yè)過程當(dāng)中的耗油量是十分巨大的，例如在2005年青島港集裝箱碼頭的年度耗油量達(dá)到了700萬升，在整個集團(tuán)公司當(dāng)中的成本耗費占到了70%，對于公司的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。基于此，青島港集團(tuán)開始嘗試技術(shù)突破，并首次提出在集裝箱碼頭采用可移動滑觸線供電技術(shù)的方案，當(dāng)RTG完成了油改電以后，不僅降低了運營成本（每年減少近三千萬元）而且降低了噪音污染，工作環(huán)境與周圍環(huán)境得到了改善。

2006年天津港集裝箱碼頭率先實施RTG“油改電”工程。在短時間內(nèi)進(jìn)行了技術(shù)改造，將柴油動力改為了電力動力并在日常使用過程當(dāng)中加大推廣力度，極大的減少了原本使用模式當(dāng)中的油耗量，尤其是在運營成本上面每年減少大約7500萬元的支出。同時還降低了噪音污染，朝綠色企業(yè)創(chuàng)建邁進(jìn)了重要一步。

2008年上海港對柴油輪胎式RTG實施高架滑觸線“油改電”改造，每標(biāo)箱的吊運成本下降到了1.01元而且徹底消除了尾氣排放，成立業(yè)內(nèi)環(huán)保節(jié)能的典范。

2008年寧波港下屬各主要集裝箱碼頭都分別開始進(jìn)行了“油改電”技術(shù)的應(yīng)用推廣，花3年時間投資4億元對所有輪胎式龍門吊進(jìn)行了改造，“油改電”項目全面實施完成后，寧波港每年可節(jié)約能耗折算標(biāo)煤達(dá)1.6萬噸，節(jié)約能源消耗成本達(dá)1.2億元，并可大幅減少尾氣排放和噪音，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

廣州港南沙公司在內(nèi)部管理過程當(dāng)中，同樣對RGT進(jìn)行技術(shù)改造，實施了自動取電安全滑觸線供電方案。該技術(shù)工程改造完成之后，對公司的經(jīng)營效益起到了重要作用，每年節(jié)省成本大約在1000萬元左右。

深圳作為改革開放的前沿陣地，深圳港也致力于朝著綠色港口建設(shè)的方向發(fā)展，加大了對老港口碼頭裝卸工作模式的改造。針對油耗量大，噪音污染高，環(huán)境污染嚴(yán)重的設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代或技術(shù)升級。尤其是新碼頭的建設(shè)，與國際先進(jìn)港口進(jìn)行合作，以加大本港口的節(jié)能減排優(yōu)化，為深圳港的綠色碼頭建設(shè)提供了重要基礎(chǔ)。

二、港口集裝箱裝卸設(shè)備優(yōu)化技術(shù)

（一）能量回饋技術(shù)、超級電容技術(shù)

集裝箱在裝卸過程當(dāng)中存在能量轉(zhuǎn)化的過程，也即集裝箱的勢能與電能的相互轉(zhuǎn)化。如果不能對該部分能量進(jìn)行有效的處理，則會反饋到電網(wǎng)當(dāng)中進(jìn)而對電網(wǎng)造成損害，極有可能導(dǎo)致集裝箱在裝卸過程當(dāng)中發(fā)生機(jī)械故障，進(jìn)而危害到機(jī)械設(shè)備的使用壽命，也即增加企業(yè)的運營成本。另外，如果不能對該部分能量進(jìn)行有效的處理，不僅是能量的損失，而且還會加大機(jī)械相關(guān)設(shè)備的散熱負(fù)荷。因此，如何才能夠很好的利用這部分能源與降低機(jī)械散熱部件的負(fù)荷，采用集裝箱裝卸吊運運營推廣能量回饋技術(shù)則可以實現(xiàn)該目的。運用該技術(shù)不僅可以減少對電力的消耗而且降低對國際石油能源的依賴度，對保障我國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要的作用。

（二）LNG集裝箱拖掛車技術(shù)

當(dāng)前由于國際環(huán)境的不穩(wěn)定性，國內(nèi)外油價起伏不定但整體保持漲價的趨勢，對能源使用大戶而言，港口碼頭必須要尋找新的替代性能源以降低油價上漲帶來的壓力。LNG拖掛車是我國重點發(fā)展的汽車新能源項目，采用的是液壓天然氣作為動力來源，具有能量損耗低、環(huán)境污染小、排放少等優(yōu)勢，對于降低企業(yè)成本以及節(jié)能減排具有重要的意義。例如，在安全性層面上，相比煤氣或者汽油而言，液壓天然氣含有的有害物質(zhì)極少，在使用過程當(dāng)中，排出的有害物質(zhì)總量較少。同時因液壓天然氣在存儲過程當(dāng)中處于低溫的狀態(tài)，因此在運輸過程當(dāng)中也更加的安全;在節(jié)能層面上，LNG拖掛車采用的天然氣發(fā)動機(jī)在性能方面與柴油發(fā)動機(jī)的性能較為接近，不僅在能量損耗方面更小而且能夠滿足港口碼頭日常工作的需求;在環(huán)境保護(hù)層面上，天然氣具有高燃燒值的特點，是世界范圍內(nèi)公認(rèn)的清潔性能源，相比其他能源而言對環(huán)境的污染度極小，是當(dāng)前以及未來能源使用的主流趨勢之一。在集裝箱碼頭節(jié)能減排改造過程當(dāng)中采用LNG拖掛車，不僅可以起到節(jié)能減排的作用而且能夠起到調(diào)整能源使用的作用，同時還能夠?qū)Ω劭谥苓叺沫h(huán)境起到改善作用。為此，條件具備的港口，可根據(jù)自身的實際情況加以運用。

（三）RTG“油改電”技術(shù)

輪胎式門式起重機(jī)（RTG）以其機(jī)動靈活的優(yōu)點，占據(jù)著集裝箱裝卸機(jī)型中重要地位，是目前世界上通用且較為成熟的裝卸機(jī)型。當(dāng)前，RTG技術(shù)發(fā)展較為成熟，在諸多集裝箱碼頭得到了廣泛運用。然而，雖然RTG在集裝箱裝卸過程當(dāng)中運用較為普遍，但是存在能量消耗大與噪音污染大等弊端，與建設(shè)和諧社會、綠色社會、節(jié)能社會理念存在沖突，集裝箱碼頭若繼續(xù)采用該工作模式是對節(jié)能減排以及環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生阻礙作用。此外，隨著國際燃油價格的飆升，國內(nèi)燃油供需壓力大，必定直接增加了企業(yè)的經(jīng)營成本。如何在保障工作量的同時降低企業(yè)運營成本并保持節(jié)能減排，是每一個企業(yè)必須要重點考慮的問題。因此，在保持RTG現(xiàn)有模式的優(yōu)勢基礎(chǔ)之上，實行油改電既可以達(dá)到降低營運成本又可以起到減少噪音污染等效果，對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)具有重要的作用。當(dāng)然，對于RTG“油改電”技術(shù)有多種改造方案：滑觸線供電、架空線供電以及電纜卷筒供電方案，無論是哪一種方案，都具有各自的優(yōu)勢，適用于不同的作業(yè)場地。

（四）應(yīng)用先進(jìn)的集裝箱吊具

液壓集裝箱吊具和電動集裝箱吊具是目前集裝箱吊具中常用的類型，在運用過程中各具優(yōu)勢。液壓式集裝箱吊具主要動力來自于液壓泵，在裝卸集裝箱過程中，要求液壓泵不問斷地進(jìn)行工作，在全部過程中都要不問斷消耗能量，但是采用電動集裝箱吊具則可以有效的避免上述弊端。一方面，電動集裝箱吊具不需要依靠液壓動力，也就避免了液壓包的循環(huán)工作產(chǎn)生的能量消耗;另一方面，電動集裝箱吊具安裝了多個電機(jī)對不同部位進(jìn)行動力控制，需要操作哪個部位只需要開動相應(yīng)的電機(jī)即可，而其他部位的電機(jī)則處于休眠狀態(tài)并不會產(chǎn)生能量消耗。有數(shù)據(jù)顯示，全電動集裝箱吊具能量消耗只占液壓式集裝箱吊具能量消耗的6%，具有明顯的節(jié)能效果。電動集裝箱吊具不同于傳統(tǒng)液壓式集裝箱吊具，不但可以有效節(jié)省能源，而且維修保養(yǎng)相對更為容易，使用壽命也相對較長，同樣可以起到降低企業(yè)運營成本的目的。根據(jù)上述分析即可了解到在未來的發(fā)展過程當(dāng)中，企業(yè)可根據(jù)自身的實際情況加大電動集裝箱吊具的使用，以充分發(fā)揮出全電動集裝箱機(jī)械的優(yōu)勢，進(jìn)而降低企業(yè)成本支出和減少對環(huán)境的污染，同時還可以為提升企業(yè)核心競爭力貢獻(xiàn)力量。

（五）應(yīng)用港口集裝箱機(jī)械輕型化技術(shù)

港口集裝箱機(jī)械輕型化技術(shù)就是指應(yīng)用的機(jī)械零部件和整機(jī)質(zhì)量大幅減少，同時在生產(chǎn)過程當(dāng)中采用當(dāng)代最先進(jìn)的材料和技術(shù)，以優(yōu)化產(chǎn)品性能，實現(xiàn)降低企業(yè)后續(xù)運營成本以及節(jié)能減排的目的。一方面，運用集裝箱機(jī)械輕型化技術(shù)，在制造過程當(dāng)中可以極大的減少鋼材的使用量，對于環(huán)境保護(hù)而言則不僅降低了生產(chǎn)過程當(dāng)中的能量消耗而且減少了碳的排放。同時，在噪音污染方面，同樣得到了有效的降低：另一方面，運用集裝箱機(jī)械輕型化技術(shù)可以減少在運行過程當(dāng)中接觸力和摩擦力，也即提升了集裝箱機(jī)械的整體動力性能，不僅實現(xiàn)了降低能量損耗的目的而且利于提升機(jī)械設(shè)備的使用壽命。應(yīng)用集裝箱機(jī)械輕型化技術(shù)不僅能夠降低對環(huán)境的污染而且對于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)具有重要的促進(jìn)作用，尤其是在當(dāng)前全世界能源日趨緊張的大型下，走節(jié)能環(huán)保是大勢所趨。